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摭谈物理教学中培养学生核心素养的策略——以“抛体运动”教学为例
[来源:本站 | 作者:常广国 张永红 | 日期:2019年12月4日 | 浏览195 次] 字体:[ ]

摭谈物理教学中培养学生核心素养的策略

                           ——以“抛体运动”教学为例

常广国    张永红 

泰州市姜堰区溱潼中学    江苏  姜堰   225508

基金项目:本文系泰州市教育科学十三五规划2017度课题(《核心素养视角下课堂教学校本特色建设的实践研究》编号:tjkzdlx2017012)阶段性研究成果

【内容摘要】随着以“核心素养”为关键词的新一轮课程改革的不断深化,新形势下教学策略的构建成为教师关注的焦点,本文基于物理学科核心素养的四大要素,以“抛体运动”单元教学为案例,从“物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任”几个方面,阐述实施物理教学的具体策略,以期在教学实践中落实物理学科核心素养。

【关键词】教学策略;物理核心素养

所谓教学策略是指在教学实施中,为了达到预设的教学目标,根据教学硬件设施等主观条件,特别是学生的实际,对所选用的教学顺序、教学活动、教学组织形式、教学方法和教学媒体的总体考虑,可以说教学策略是教学实施的各个环节中的具体方法和手段;本文以高中物理教科版必修2第一章“抛体运动”为研究载体,基于高中物理新课程标准(2017)的指导,重点阐述构建物理学科核心素养背景下有效课堂的具体策略,旨在抛砖引玉,希望能够引起教育同仁的进一步关注与思考。

一、创设物理情境,形成物理观念素养

在“抛体运动”单元教学中,根据新课程标准物理观念要求能清晰什么是抛体运动,熟练掌握抛体运动的规律,能应用抛体运动规律解释生活中的抛体运动现象,物理情境指的是在物理教学过程中为了促使教学达到一定的教学目标而创设一些具有指向性的感性材料,创设物理情境对学生学习大有益处[1]

1.创设物理情境,有利于提高抛体运动教学的趣味性

兴趣是学生学习的动力和强化剂,很多学生在刚开始接触物理时,对物理有比较浓厚的学习情趣,可随着高中物理的知识的加深和拓宽,学生对物理的兴趣也在不断的衰减。高中阶段学习任务繁重,学生心理压力大,知识灌输容易使产生厌学心理,为提高学生的学习兴趣,要求教师在教学活动中创设与生活贴切的物理情境,增加教学趣味性,激发学生探究物理问题的热情,培养学生善于观察生活中的实际物理现象。

2.创设物理情境,有利于学生空间想象思维的培养

很多学生反映物理考试中审题存在很大问题,看不懂题意,主要是学生缺乏空间想象思维能力,无法创设题干里所描述的物理情境,解决问题时无从下手。因此,学生通过创设物理情境,逐步形成物理概念,学会建构物理模型,总结归纳出物理规律,提高学生空间想象思维,培养学生的运动观、物质观。

3.创设物理情境,有利于学生掌握物理实验科学探究方法

在创设物理情境的过程就是给学生设疑的过程,学生勇于对已有的知识和结论进行批判,提出问题,并引导学生根据已掌握的知识搜集数据、进行实验、分析论证、讨论交流,引导学生主动学习和思考,在此过程中,不断地创新和进步,进而熟练的掌握科学探究的方法。在科学探究的过程中,各小组之间、小组成员之间、教师与学生之间相互交流,分享心得、汇报结果,促进师生之间、生生之间的合作与交流,提高学生的团队意识,促进学生的语言表达和发展逻辑思维[2]

二、着眼多元视角,培养科学思维方法

高中阶段科学思维主要表现在建立物理理想模型时的逻辑思维过程、创设物理情境的空间思维过程以及解决物理问题时的分析推理过程。只有掌握科学的思维方法,才能在物理的学习过程中形成正确的物理观念,加深对概念、定义、公式、法则等的理解应用。

1.在科学探究中、知识获取时加强科学思维方法的挖掘

在教学实践中,经常会听到各种层次的学生抱怨:“听懂了,但是还是不会做题”。归根结底在于学生没有形成系统的科学思维方法。教师是从知识传授的角度进行的教学设计,学生虽然掌握了知识,但是没有灵活的掌握,学生虽然进行了思维训练,但是没有进行系统的科学思维训练。科学思维是一种无法通过教师直接传授给学生的一种思维活动,学生的个性化教学更能训练学生的科学思维方法,学生间相互讨论、交流促进思维的碰撞,有助于科学思维的培养。

例如,“平抛运动”的教学活动中,通过实验探究来训练学生的科学思维,在进行科学探究的活动中,包括提出问题——进行实验——搜集数据——对比论证——得出结论等步骤,其中贯穿着实验法、控制变量法、类比法、图像法、公式法。可见,科学方法的教育更能培养学生的科学思维能力。坚持把科学方法贯穿在教师教学过程中,按照学生的认知规律进行教学,让学生在获取知识的同时进行科学思维的锻炼,让学生更能理解物理知识的内涵和掌握科学方法,理论与实践同步进行。

2.在形成物理观念时训练科学思维方法

物理观念的形成过程其实就是学生对生活中的现象能有最基本的认识,能运用所学的物理知识、物理规律、物理方法、物理思维去解释生活中的一些现象。形成正确的物理观念离不开科学思维的训练的。

例如,“斜抛运动”中提出怎样才能提高篮球的投中率?有打篮球经验的同学就会利用所学的理论知识进行解释:篮球运行的高度和水平射程由抛出时的速度以及抛出时的角度决定的,投篮时角度一定的情况下,力度过大,初速度就过大,容易过高,打在篮板上反弹回来,投篮时力度过小,初速度就偏小,篮球就到不了篮筐的高度,飞出球场,形成篮球轨迹“三不沾”的局面。

三、物理实验导向,助力科学探究素养

高中物理新课程标准(2017版)明确提出:“引导学生经历科学探究过程,体会科学研究方法,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力”。物理是一门以实验为基础的学科,有的科学家通过实验进行验证,“自由落体运动”是先由伽利略进行理论推导,再通过实验探究研究其规律,有的科学家则在实验中总结物理规律,物理实验是培养学生物理学科核心素养的必要途径和方法[3]。在“抛体运动”这一章中,涉及到的实验统计如表1所示。


    根据表1可知,2004 年教科版教材加强了实验操作、科学探究、实践操作,比较注重培养学生的科学探究核心素养,教材中多以“实验探究”、“理论探究”、“学生实验”、“活动”等探究性实验的形式来进行教学。比如教材中平抛运动的科学探究可以归纳为如图1所示。


“科学探究”是物理学科核心素养的要素之一,“探究性实验”是培养学生的“科学探究”素养的重要途径,“探究性实验”是指学生对这个实验探究出来的结果未知的情况下,通过自主探究的方式来获取知识的学生参与的过程[4]。科学探究性实验的一般步骤为质疑——提问——假设——设计方案——进行实验——搜集、分析、处理数据——得出结论——交流与讨论——重复上述步骤。探究性实验类型可以分为:演示实验、分组实验、边学边实验以及课外活动实验。在真正的实践教学中,教师可以根据单元教学的具体内容选择适合的方式,无论采用哪种方式进行实验,只要能在实验过程中具备以上8个步骤,都能让学生体验科学探究的过程,从中掌握科学探究的方法,锻炼学生的思维,提高科学探究的意识,这样就能培养科学探究的核心素养。

四、关注生活实践,落实科学态度与责任素养

科学态度与责任是物理学科核心素养中最具有综合性的培养目标,它是隐形的目标,没办法在教学的过程中直接测量的一种对科学的态度和对社会的责任感。科学态度与责任在培养目标上往往用“体验”“意识”等词语来描述,体现出素养的习得性和渗透性,教师无法通过讲解、演示、作业、考试等方式直接“教”给学生。科学态度与责任没办法在一堂课或是一个单元教学就能习得,而是在教学过程中不断的渗透科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素,科学态度的培养需要学生长期的积累,从身边的每一件小事做起,是一个从“量”到“质”的过程[5]

物理是一门自然学科,需要通过科学探究去探索物理规律,在过程中去体验。科学态度就是指在理解科学本质的基础上,在科学探究的过程中拥有对知识的求真意识和创新意识。社会责任是指在进行物理探究的过程中体验科学伦理,拥有一定的科学意识和为社会贡献的具体行为,培养学生的科学态度与责任可以从以下3个方面进行思考:加强物理学史的渗透;加强实践训练;加强自主学习,无论是教师讲授知识还是实验探究,都需要教师多鼓励学生自主动脑思考,自主动手实验,自主总结和归纳实验结论,在这个过程中逐渐形成学生自己的科学态度和责任。

以抛体运动中“运动的合成与分解”为例,在“运动的合成与分解”教学过程中可以通过活动探究的形式,激励学生主动参与,加强学生自主思考、自主探究意识,激发学生自主创新,勇于对前人的结论提出质疑,具体的体现如图2所示:
五、结束语

总而言之,随着课程改革的不断推进,在中学课堂教学中落实核心素养是教师进行教学设计、教学活动的重要目标,对于高中物理教师而言,借助于自身教学经验,构建物理情境,引导学生提出可以探究的物理问题,尝试通过已经掌握的物理知识、物理规律和物理方法解决实际问题,促进学生在解决问题的过程中,强化交流与合作,助力学生形成正确的物理观念,锻炼学生的科学思维,进而培养学生的物理学科核心素养。

【参考文献】

[1]夏子海.创设物理情境,激发学生体验式学习[J].中国校外教育,2013(S2):213+242.

[2]徐彪.浅谈物理教学中的情景创设[J].上海教育科研,2005(07):63-64.

[3]吴敏亚.基于标准的高中物理合作探究学习的策略研究[D].苏州大学,2013(06).

[4]帅晓红.新课标下“科学探究式物理实验”研究[J].成都教育学院学报,2015(12):118-120.

[5]曹俊.核心素养视阈下科学态度与责任培养的实践与思考[J].物理之友,2017(12):15-17+20.

 


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